JP6196126B2 - Mobile terminal and control method of mobile terminal - Google Patents
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Description
本発明は、携帯端末のパワーアンプ保護回路、および、パワーアンプ保護回路の動作に係る技術に関する。 The present invention relates to a power amplifier protection circuit of a mobile terminal and a technique related to the operation of the power amplifier protection circuit.
携帯電話、スマートフォンなどの携帯端末において、移動通信システムの基地局と通信を行うための無線部に、アンテナに無線電力を供給するパワーアンプが用いられている(特許文献1参照)。
近年、移動通信システムでは複数の周波数帯が用いられている。例えば、第3.9世代移動通信システムでは、800MHz帯、1.4GHz帯、2GHz帯の周波数帯が使用されている。携帯端末において送信が行えない周波数帯が存在すると、基地局のカバーエリア内であっても携帯端末が使用できない事態が発生するので、携帯端末は、対応する移動通信システムで使用され得るいずれの周波数帯にも対応することが望ましい。携帯端末に使用されるパワーアンプは特定の周波数帯でなければ利得や効率が低下することが多いため、一般に、携帯端末には周波数帯ごとに個別にパワーアンプが使用される。
In portable terminals such as mobile phones and smartphones, a power amplifier that supplies wireless power to an antenna is used in a wireless unit for communicating with a base station of a mobile communication system (see Patent Document 1).
In recent years, a plurality of frequency bands have been used in mobile communication systems. For example, in the 3.9th generation mobile communication system, frequency bands of 800 MHz band, 1.4 GHz band, and 2 GHz band are used. If there is a frequency band that cannot be transmitted in the mobile terminal, a situation occurs in which the mobile terminal cannot be used even within the coverage area of the base station. Therefore, the mobile terminal can use any frequency that can be used in the corresponding mobile communication system. It is desirable to deal with bands. Since a power amplifier used for a portable terminal often loses gain and efficiency unless it is in a specific frequency band, the power amplifier is generally used individually for each frequency band in the portable terminal.
ところで、携帯端末の温度が高くなると半導体回路や電池の動作に悪影響を与えるため、携帯端末が高温になりすぎないよう保護回路を備えている。特に、パワーアンプは消費電力が大きく熱源となるため、従来、携帯端末の温度が上昇すると、パワーアンプへの給電を一時的に停止させたり、無線部全体、または、携帯端末全体の機能を一時的に停止させたりすることで、携帯端末が高温になりすぎないように制御している。 By the way, since the operation of the semiconductor circuit and the battery is adversely affected when the temperature of the mobile terminal becomes high, a protection circuit is provided so that the mobile terminal does not become too hot. In particular, the power amplifier consumes a large amount of power and becomes a heat source. Conventionally, when the temperature of the mobile terminal rises, the power supply to the power amplifier is temporarily stopped, or the functions of the entire wireless unit or the entire mobile terminal are temporarily stopped. The mobile terminal is controlled so as not to become too hot by stopping the operation.
しかしながら、回路故障によって発熱が発生している場合、従来の制御では適切でない場合がある。回路故障による電流が原因で発熱が発生している場合、携帯端末の温度が上昇して故障個所への給電が停止する。そして、故障個所への給電が停止したことで携帯端末の温度が下がると、故障個所への給電が再開される。すると、再び故障個所が発熱し、再び給電停止に至る。すなわち、携帯端末の温度が何度も繰り返し上昇と下降を繰り返し、それに伴って携帯端末の機能が停止と再開を繰り返す。そのため、ユーザは、携帯端末が故障しているか、自身の使い方の問題によるトラブルであるかが分かりづらい。 However, when heat is generated due to a circuit failure, the conventional control may not be appropriate. When heat is generated due to a current due to a circuit failure, the temperature of the mobile terminal rises and power supply to the failure location stops. Then, when the temperature of the portable terminal is lowered due to the stop of the power supply to the failure location, the power supply to the failure location is resumed. Then, the faulty part again generates heat, and power supply is stopped again. That is, the temperature of the mobile terminal repeatedly increases and decreases repeatedly, and the function of the mobile terminal repeatedly stops and restarts accordingly. For this reason, it is difficult for the user to know whether the mobile terminal is out of order or whether the problem is due to a problem with the usage of the mobile terminal.
本発明は、携帯端末の温度が何度も繰り返し上昇する事態を抑止する携帯端末、およびその制御方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the portable terminal which suppresses the situation where the temperature of a portable terminal repeatedly rises many times, and its control method.
本明細書において開示される携帯端末は、複数の周波数帯を用いて基地局との通信を行う携帯端末であって、アンテナに電波電力を供給するパワーアンプを周波数帯ごとに有する無線部と、前記無線部の温度を監視する温度監視部と、前記複数のパワーアンプの全てに対する電池からの給電を遮断する保護回路と、前記無線部の温度が所定のしきい値を超えたことを前記温度監視部が検知した場合において、前記無線部が基地局へのデータ送信を行っていれば前記温度監視部が前記所定のしきい値以下の温度を検知するまで前記無線部にデータ送信を中止させ、前記無線部が基地局へのデータ送信を行っていなければ前記複数のパワーアンプに対する給電を前記保護回路に遮断させる制御部とを備えることを特徴とする。 The mobile terminal disclosed in this specification is a mobile terminal that communicates with a base station using a plurality of frequency bands, and includes a radio unit having a power amplifier for supplying radio wave power to an antenna for each frequency band; A temperature monitoring unit that monitors a temperature of the wireless unit; a protection circuit that blocks power supply from a battery to all of the plurality of power amplifiers; and a temperature that the temperature of the wireless unit exceeds a predetermined threshold value. When the monitoring unit detects, if the wireless unit is transmitting data to the base station, the wireless unit stops data transmission until the temperature monitoring unit detects a temperature below the predetermined threshold. And a control unit that causes the protection circuit to block power supply to the plurality of power amplifiers if the wireless unit is not transmitting data to a base station.
上記の携帯端末によれば、故障したパワーアンプに給電が再開されて携帯端末が同一原因で何度も発熱することを抑止することができる。 According to the above portable terminal, it is possible to prevent the portable terminal from repeatedly generating heat due to the same cause by restarting power supply to the failed power amplifier.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
<構成>
実施の形態に係る携帯端末1の使用形態を図1に示す。携帯端末1は、例えば、第3.9世代移動通信システムに対応したスマートフォンである。基地局101は800MHz帯を用いる第3世代通信システム対応の無線基地局、基地局102は1.4Hz帯を用いる第3.9世代通信システム対応の無線基地局、基地局103は2GHz帯を用いる第3.9世代通信システムと第3世代通信システムとの双方に対応した無線基地局である。携帯端末1は、基地局101の通信エリア内では800MHz帯を用いて、基地局102の通信エリア内では1.4GHz帯を用いて、基地局103の通信エリア内では2GHz帯を用いて、基地局との通信を行う。なお、携帯端末1が複数の基地局の通信エリアにまたがる位置にある場合は、通信品質等により通信対象とする基地局を1つ選定し、選定した基地局が用いる周波数帯を用いて通信を行う。基地局の選定方法は、例えば、最も電界強度の大きい基地局を選定するとしてもよいし、S/N比の最も高い基地局を選定するとしてもよい。または、最初に通信を確立した基地局との間の通信品質がしきい値を下回るまでは、最初に通信を確立した基地局との通信を継続するとしてもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Configuration>
A usage pattern of the mobile terminal 1 according to the embodiment is shown in FIG. The mobile terminal 1 is, for example, a smartphone that supports a 3.9th generation mobile communication system. Base
<機能ブロック>
続いて、携帯端末1の構成について説明する。図2に携帯端末1の機能ブロック図を示す。携帯端末1は、制御部10、記憶部20、無線部30、入出力部40、電力部50を含む。
記憶部20は、例えば、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等の不揮発性メモリによって実現され、制御部10で実行されるプログラムを記憶している。
<Functional block>
Next, the configuration of the mobile terminal 1 will be described. FIG. 2 shows a functional block diagram of the mobile terminal 1. The mobile terminal 1 includes a
The
入出力部40は、例えば、ボタン、タッチパネル、スピーカ、マイクで構成され、ユーザによる操作指示の入力や、音声通信の相手に送信すべき音声を受け付ける。また、入出力部40は、ユーザに通知すべき情報を画面や音声で通知し、音声通信の相手から受信した音声を出力する。
制御部10は、携帯端末1全体の動作を制御する機能を有する。制御部10は、例えば、CPU(Central Processing Unit)と、DRAM(Dynamic Random Access Memory)からなる主記憶部とを含み、CPUがOS(Operating System)および記憶部20に記憶されているプログラムを主記憶部にロードして実行することで、制御部10としての機能を発揮する。
The input /
The
電力部50は、携帯端末1に内蔵されている電池から電力を受け付け、電池の電圧をそのまま、または、必要な電圧に変換し、携帯端末1の各機能ブロックに電力を供給する機能を有する。また、電力部50は、携帯端末1の側面に設けられた充電端子から電力を受け付け、電池51の充電を行う機能を有する。
無線部30は、第3.9世代移動通信システムまたは第3世代移動通信システムに接続するための無線通信手段である。
The
The
<無線部30>
図3に無線部30の概略図を示す。無線部30は、RF(Radio Frequency)部31と、モデム部36と、パワーアンプ321、322、323を備えるパワーアンプ基板32と、アンテナ331、332、333とを備えている。また、無線部30は、パワーアンプ321、322、323の近傍温度を測定するための温度センサ35と、パワーアンプ321、322、323の全てに対する給電を遮断するためのヒューズ34とを備えている。
<
FIG. 3 shows a schematic diagram of the
図3において、制御部10からパワーアンプ321、322、323への破線の矢印は、制御部10が各パワーアンプを制御することを示している。
パワーアンプ321、322、323は、RF部31が生成した無線周波数帯の信号を増幅することで、それぞれアンテナ331、332、333に送信電力を供給するアナログ増幅器であり、すべてパワーアンプ基板32上に設置されている。パワーアンプ321は815〜849MHz、パワーアンプ322は1427.9〜1462.9MHz、パワーアンプ323は1920〜1980MHzの周波数帯で送信を行うために用いられる。また、各パワーアンプは、基地局と通信するために必要十分な送信電力をアンテナに供給するため、増幅ゲインおよび送信電力を段階的に切り替える機能を持つ。具体的には、各パワーアンプは、送信電力16dBmの高出力モード、送信電力6dBmの低出力モード、送信を行わないシャットダウンモードの3つの動作モードを備えている。各パワーアンプの制御モードは制御部10からの指示によって変更され、対応する無線周波数帯を用いて送信すべきデータがある場合には基地局との通信品質に応じて高出力モードまたは低出力モードに、送信すべきデータがない場合はシャットダウンモードに切り替えられる。
In FIG. 3, broken arrows from the
The
アンテナ331は815〜875MHz、アンテナ332は1427.9〜1510.9MHz、アンテナ333は1920〜2170MHzの周波数帯で送受信を行うために用いられる。なお、アンテナ331、332、333の周波数帯がパワーアンプ321、322、333の周波数帯より広いのは、アンテナ331、332、333の周波数帯に受信でのみ用いられる帯域が含まれているからである。例えば、アンテナ331は、814〜849MHzの周波数帯で送信を行い、860〜875MHzの周波数帯で受信を行う。各アンテナは、送信すべき無線信号をそれぞれ対応するパワーアンプから受け取り、受信した無線信号を、パワーアンプを経由することなく直接RF部31に出力する。
The
RF部31は、ベースバンド帯の信号とアンテナで送受信を行う無線周波数帯の信号とを相互変換する機能部で、発振部と、受信部と、送信部とを備えている。発振部は、無線通信に用いる周波数の局部発振信号を発振し、受信部と送信部とに供給する。受信部は、局部発振信号を用いてアンテナ331、332、333によって受信される無線信号をベースバンド帯の信号にダウンコンバージョンし、モデム部36へ出力する。送信部は、モデム部36から受信したベースバンド帯の信号を、局部発振信号を用いて無線周波数帯の信号にアップコンバージョンし、パワーアンプ321、322、323のうち、使用する無線周波数帯に対応するものに出力する。
The
モデム部36は、制御部10から基地局に宛てた信号をベースバンド帯の信号に変調し、また、RF部31がベースバンド帯の信号に変換した信号を復調するための機能部で、復調部と変調部を備えている。復調部は、RF部31の受信部からベースバンド帯の信号を受信し、例えば、π/4 DQPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying)に基づく復調処理を行い、復調処理によって得られた信号を制御部10へと出力する。変調部は、制御部10から受信した信号に対し、例えば、π/4 DQPSKに基づく変調処理を行ってベースバンド帯の信号を生成し、RF部31へ出力する。
The
ヒューズ34はパワーアンプ321、322、323の保護回路である。パワーアンプ321、322、323は、電力部50に内蔵される電池51の電圧である4.0Vで動作するため、ヒューズ34の一端は電池51に接続されている。ヒューズ34の他端は、パワーアンプ321、322、323への電力供給をまとめて遮断するため、これらを並列に接続した回路に接続され、また、制御部10に接続されている。ヒューズ34は、パワーアンプ321、322、323が消費する電流の合計値が溶断電流に達した時点で溶断し、自身が交換されるまでパワーアンプ321、322、323への電力供給を完全に遮断する。制御部10は、ヒューズ34の、パワーアンプ321、322、323側の電圧を監視し、ヒューズ34が溶断したか否かを判断する。パワーアンプ321、322、323には、それらが正常である限りにおいてそれぞれ最大で100mAまで給電が可能であり、ヒューズ34の溶断電流は1Aである。
The
温度センサ35は、パワーアンプ近傍温度を測定するため、パワーアンプ321、322、323と同じくパワーアンプ基板32上に設置されている。温度センサ35は、例えば、サーミスタなどの感温素子であり、制御部10に接続されている。制御部10は、温度センサ35とともに温度監視部として機能し、パワーアンプ基板温度を監視する。
<動作>
図4を用いて、携帯端末1の保護回路に係る動作について説明する。
The
<Operation>
The operation relating to the protection circuit of the mobile terminal 1 will be described with reference to FIG.
まず、携帯端末1の制御部10は、温度センサ35を用いてパワーアンプ近傍であるパワーアンプ基板32の温度を測定し、所定のしきい値、例えば、60℃を超えたか否かを判定する(S11)。測定された温度が60℃以下である場合(S11でNo)、所定の間隔、例えば5秒ごとに、繰り返しS11を実施する。
一方、測定された温度が60℃を超えている場合(S11でYes)、制御部10は、無線部30が現在送信動作を行っているかを判断する(S12)。制御部10は、例えば、自身が実行しているプログラムの中に、現在基地局に対してデータの送信を行っているプログラムが存在するか否かを判定することで、無線部30が現在送信動作を行っているかどうかを判断することができる。なお、ここで述べる送信動作とは、携帯端末1のアンテナ331、332、333の少なくとも1つが無線周波数帯の信号を送出している動作を指し、音声通話データやデータ通信パケットの送信動作のみならず、携帯端末1の位置情報の登録または更新を行うための送信動作なども含まれる。
First, the
On the other hand, when the measured temperature exceeds 60 ° C. (Yes in S11), the
<送信時の動作>
無線部30を用いて現在送信動作を行っている場合は(S12でYes)、制御部10は、携帯端末1が送信動作を続けることのできない異常過熱状態であることをユーザに通知する(S21)。制御部10は、入出力部40のタッチパネルに「エラー010:端末が高温になっています。しばらくお待ちください。」のように、エラーコードを添えたメッセージを表示させる。
<Operation during transmission>
When the transmission operation is currently performed using the wireless unit 30 (Yes in S12), the
制御部10は、さらに、送信動作を停止させる(S22)。制御部10は、CPUが実行するプログラムのうち、無線部30への出力を制御している送信制御プログラムに対し、送信禁止の指示を行う。送信制御プログラムは、無線部30への信号送信を停止し、以降、他のプログラムからの信号送信指示があった場合、データ送信が行えない旨のエラーコードを返す。また、制御部10は、送信すべきデータが存在しなくなるので、パワーアンプの動作モードをシャットダウンモードに切り替える。これにより、パワーアンプの通常動作による発熱が起きなくなる。
The
次に、制御部10は、温度センサ35を用いてパワーアンプ近傍であるパワーアンプ基板32の温度を測定し、所定のしきい値である60℃を下回ったか否かを判定する(S23)。測定された温度が60℃以上である場合(S23でNo)、所定の間隔、例えば5秒ごとに、繰り返しステップS23を実施する。
一方、測定された温度が60℃を下回っている場合(S23でYes)、制御部10は、送信動作を再開する(S24)。制御部10は、ステップS21で表示したメッセージを消去し、送信制御プログラムに対し、送信禁止の解除を通知する。送信制御プログラムは、以降、他のプログラムからの信号送信指示があれば、無線部30への信号送信を再開する。また、制御部10は、送信すべきデータの有無および送信に使用する無線周波数帯に応じて、パワーアンプの動作モードを、適宜高出力モードまたは低出力モードに切り替える。これにより、携帯端末1はステップS11実施前の状態に戻る。携帯端末1は、再びS11を実施する。
Next, the
On the other hand, when the measured temperature is below 60 ° C. (Yes in S23), the
携帯端末1は、送信動作時にパワーアンプ近傍の温度が所定のしきい値を上回った場合には、送信動作を一時的に禁止してパワーアンプの動作による発熱を抑止し、パワーアンプ周辺の温度が所定のしきい値を下回ってから送信動作を再開させる。このようにすることで、携帯端末1は、短時間のうちに多くのデータを送信した等の、通常の使用の範囲で携帯端末1が一時的に異常過熱状態に陥った場合に、それ以上過熱しないように制御することができる。 When the temperature in the vicinity of the power amplifier exceeds a predetermined threshold during the transmission operation, the mobile terminal 1 temporarily inhibits the transmission operation to suppress heat generation due to the operation of the power amplifier, and the temperature around the power amplifier. When the value falls below a predetermined threshold value, the transmission operation is resumed. By doing in this way, the portable terminal 1 is more than that when the portable terminal 1 temporarily falls into an abnormal overheated state in a normal use range such as transmitting a lot of data in a short time. It can be controlled not to overheat.
<非送信時の動作>
一方、パワーアンプ近傍であるパワーアンプ基板32の温度が60℃を超えたことを検知したときに無線部30を用いて送信動作を行っていない場合は(S12でNo)、制御部10は、全てのパワーアンプに対して最大限の給電を行う(S31)。具体的には、制御部10は、パワーアンプ321、322、323全ての動作モードを、所定時間、例えば、10秒間だけ、高出力モードに切り替える。これは、パワーアンプの消費電力を増加させることで、ヒューズ34を溶断しやすくするためである。例えば、パワーアンプ322の回路が故障して短絡が発生している場合であっても、ヒューズ34に流れる電流が900mAである場合、溶断電流である1Aより小さいため、ヒューズ34が溶断しない。このような場合に、パワーアンプ321とパワーアンプ323とをいずれも高出力モードに切り替えてそれぞれ100mAずつ供給することで、ヒューズ34を流れる電流を1100mAに増加させて、ヒューズ34を溶断させることができる。なお、制御部10は、所定時間の経過後は、各パワーアンプ232の動作モードを、高出力モードに切り替える前のモードに戻す。
<Non-transmission operation>
On the other hand, when it is detected that the temperature of the
次に、制御部10は、ヒューズ34が溶断したか否かを判定する(S32)。具体的には、制御部10は、ヒューズ34のパワーアンプ側の端子の電位から、ヒューズ34が溶断したか否かを判定する。
ヒューズ34が溶断している場合には(S32でYes)、制御部10は温度センサ35を用いてパワーアンプ近傍であるパワーアンプ基板32の温度を測定し、所定のしきい値である60℃を下回ったか否かを判定する(S33)。
Next, the
When the
制御部10は、測定された温度が60℃を下回っている場合には(S33でYes)、ユーザに通信不能であることを通知する(S34)。具体的には、制御部10は、入出力部40のタッチパネルに「エラー101:無線ユニットの故障です。モバイルネットワークを使用できません。サポートセンターにお問い合わせください。」のように、エラーコードを添えたメッセージを表示させる。
When the measured temperature is below 60 ° C. (Yes in S33), the
一方、制御部10は、測定された温度が60℃を上回っている場合には(S34でNo)、ユーザに端末が異常過熱状態であることを通知し、その後携帯端末1の電源をオフにする(S35)。具体的には、制御部10は、入出力部40のタッチパネルに「エラー102:無線ユニットの故障です。無線ユニット以外の障害のため、端末が高温になっています。サポートセンターにお問い合わせください。安全のため、30秒後に自動的に電源を切ります。」のように、エラーコードを添えたメッセージを30秒間表示させ、携帯端末1の電源をオフにする。
On the other hand, when the measured temperature exceeds 60 ° C. (No in S34), the
なお、ヒューズ34が溶断しなかった場合には(S32でNo)、ステップS21からS24までの動作を行う。これは、例えば、パワーアンプ321、322、323のいずれにも回路故障が発生しておらず、単に、パワーアンプ321を用いた送信動作によってパワーアンプ基板32の温度の温度が上昇し、当該送信動作が終了した直後に制御部10がパワーアンプ基板32の温度が所定のしきい値を上回ったことを検知した、という場合があり得るからである。
When the
携帯端末1は、非送信動作時にパワーアンプ周辺の温度が所定のしきい値を上回った場合には、パワーアンプの正常な動作による発熱が原因ではないと判断し、全てのパワーアンプの動作モードを高出力モードに切り替えることで、ヒューズ34が溶断しない程度の電流が回路故障によって流れている場合に、ヒューズ34を溶断させやすくする。このようにすることで、携帯端末1は、回路故障などの、給電を再開させるだけで再発する発熱に対し、再発しないよう給電を遮断することができる。また、ヒューズ34が溶断した場合にはユーザに通知することで、回路故障が発生している携帯端末1をユーザが使用し続ける事態を防ぐことができる。
When the temperature around the power amplifier exceeds a predetermined threshold during the non-transmission operation, the mobile terminal 1 determines that the heat generation due to the normal operation of the power amplifier is not the cause, and the operation modes of all the power amplifiers Is switched to the high output mode, so that the
<まとめ>
以上説明したように、本実施の形態では、送信時に携帯端末の温度が上昇した場合には温度が下がるまで送信を停止することで過熱を防ぐとともに、非送信時に携帯端末の温度が上昇した場合にはヒューズの溶断により、パワーアンプへの給電を遮断することができる。これにより、パワーアンプが故障している場合に、携帯端末の温度が何度も上昇する事態を防ぎ、ユーザに端末の故障を通知することができる。
<Summary>
As described above, in the present embodiment, when the temperature of the mobile terminal increases during transmission, the transmission is stopped until the temperature decreases to prevent overheating, and when the temperature of the mobile terminal increases during non-transmission. The power supply to the power amplifier can be cut off by fusing the fuse. Thereby, when the power amplifier is out of order, it is possible to prevent the temperature of the portable terminal from rising many times and notify the user of the terminal outage.
また、保護回路としてヒューズを用いることで、スイッチを用いる場合に比べて下記のような利点がある。第1に、部品点数を減らして回路を単純化できる。スイッチを用いる場合、スイッチを制御するための制御手段が必要となり、また、スイッチを動作させるために抵抗等の付加回路が必要となる。これに対し、ヒューズを用いる場合は、ヒューズ以外の素子を必要としない。第2に、制御が単純化する。スイッチを用いる場合、携帯端末の修理を行うまで半永久的にパワーアンプへの給電を遮断するためには、パワーアンプへの給電を遮断すべき状態であることを制御部が保持し、スイッチが閉じないように制御を行う必要がある。これに対し、ヒューズを用いる場合、溶断したヒューズが元に戻ることはないので、パワーアンプとヒューズが交換されるまで、特段の制御を行うことなくパワーアンプへの給電を遮断することができる。 In addition, the use of a fuse as a protection circuit has the following advantages over the case of using a switch. First, the circuit can be simplified by reducing the number of parts. In the case of using a switch, a control means for controlling the switch is required, and an additional circuit such as a resistor is required to operate the switch. On the other hand, when a fuse is used, no element other than the fuse is required. Second, control is simplified. When using a switch, in order to cut off the power supply to the power amplifier semi-permanently until the mobile terminal is repaired, the control unit holds that the power supply to the power amplifier should be cut off, and the switch is closed. It is necessary to control so that there is no. On the other hand, when a fuse is used, the blown fuse does not return to its original state, so that power supply to the power amplifier can be cut off without performing special control until the power amplifier and the fuse are replaced.
さらに、非送信時の携帯端末の温度の上昇に対しては、全てのパワーアンプを高出力モードに切り替えることで、ヒューズを流れる電流量を増加させ、ヒューズの溶断電流を下回るような異常電流が発生している場合にもヒューズを溶断させることが可能となる。したがって、ヒューズの溶断電流はパワーアンプへの給電を遮断すべき異常電流の最小量から、当該最小量と増加する電流量との加算値との間に設ければよい。このようにすることで、ヒューズの個体差によって設計上の溶断電流を超える電流が流れてもヒューズが溶断しなかったり、パワーアンプの個体差によって回路故障が生じていないにもかかわらずヒューズが溶断してしまったり、といった事態を防ぐことができる。 In addition, when the temperature of the portable terminal during non-transmission increases, by switching all power amplifiers to the high output mode, the amount of current flowing through the fuse is increased, and an abnormal current that falls below the fusing current of the fuse Even if it occurs, the fuse can be blown. Accordingly, the fusing current of the fuse may be provided between the minimum amount of the abnormal current to be cut off from the power amplifier and the sum of the minimum amount and the increasing current amount. In this way, even if a current exceeding the design fusing current flows due to individual differences in the fuse, the fuse will not blow, or even if a circuit failure has not occurred due to individual differences in the power amplifier, the fuse will blow. It can prevent such a situation.
(実施の形態に係るその他の変形例)
(1)実施の形態では、ステップS22において、制御部10が無線部30への出力を制御している送信制御プログラムに対して送信禁止の指示を行う場合について説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限られない。例えば、ステップS22において、制御部10は、全てのパワーアンプ321、322、323を、シャットダウンモードに移行させるとしてもよい。または、制御部10は、RF部31とモデム部36との一方または両方の機能を停止させるとしてもよい。
(Other variations according to the embodiment)
(1) In the embodiment, the case has been described where, in step S22, the
(2)実施の形態では、温度センサ35がパワーアンプ基板32上に存在する場合について説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限られない。温度センサ35は、パワーアンプ321、322、323の近傍に他の機能部があれば、当該機能部の近傍や表面、同一基板上にあってよい。例えば、RF部31がパワーアンプ321、322、323の近傍に設置されていれば、RF部31と同一の基板上に存在してもよい。
(2) In the embodiment, the case where the
あるいは、温度センサとして機能する機能部がパワーアンプ321、322、323の近傍にあれば、当該機能部が温度センサ35と機能してもよい。例えば、制御部10におけるCPUの周辺回路であるチップセットがパワーアンプ321、322、323のいずれにも近い位置にあれば、当該チップセットが温度センサ35として機能してもよい。
または、温度センサ35は、携帯端末1の筐体表面など、パワーアンプ321、322、323の近傍でない、任意の位置に配置されてもよい。この場合、測定温度がパワーアンプ321、322、323の温度より低いため、しきい値となる所定の温度は、パワーアンプ近傍温度と測定温度との差分を加味し、例えば、50℃に設定すればよい。
Alternatively, if a functional unit that functions as a temperature sensor is in the vicinity of the
Or the
(3)実施の形態では、ヒューズ34の一端が電池51に接続されている場合について説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限られない。例えば、ヒューズ34の一端は電池51ではなく、電力部50に含まれるレギュレータに接続されているとしてもよい。このようにすることで、電池51の起電力とパワーアンプ321、322、323の駆動電圧が一致しない場合であっても、本発明を適用することができる。
(3) Although the case where one end of the
(4)実施の形態では、パワーアンプ321、322、323がそれぞれ、高出力モード、低出力モード、シャットダウンモードの3つの動作モードを備えている場合について説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限られない。パワーアンプ321の動作モードは、2種類であってもよいし、4種類以上であってもよい。また、各動作モードの送信電力は例示に過ぎず、これ以外の値でもよいのは勿論である。各パワーアンプが少なくとも最も電流量が増加するモードと、それ以外の動作モードとを備えていれば、本発明を適用することができる。
(4) In the embodiment, the case where each of the
(5)実施の形態では、パワーアンプ321とアンテナ331、パワーアンプ322とアンテナ332、パワーアンプ323とアンテナ333、がそれぞれ1対1で対応する場合について説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限られない。例えば、ダイバーシチ切替を行うため、1つのパワーアンプと複数のアンテナとが対応していてもよいし、逆に、複数のパワーアンプで1つのアンテナを共用するとしてもよい。または、例えば、送信動作と受信動作とでアンテナを共用せず、携帯端末1は送信用アンテナと受信用アンテナを個別に有するとしてもよい。
(5) In the embodiment, the case where the
(6)実施の形態では、ヒューズ34の溶断電流が1A、パワーアンプ321、322、323が正常な場合におけるそれぞれの電流量の最大値が100mAの場合について説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限られない。例えば、パワーアンプ321、322、323それぞれの正常な場合における電流量の最大値が150mAまたは200mAであってもよい。また、例えば、ヒューズ34の溶断電流は、全てのパワーアンプが正常な場合に最大限電流を流しても溶断しない範囲であればよく、800mAであってもよい。
(6) In the embodiment, the case where the fusing current of the
ここで、ヒューズ34は、パワーアンプ321、322、323が正常である場合には溶断しないようにしなければならない。ヒューズ34の溶断電流は、パワーアンプ321、322、323それぞれが正常な場合における電流量の最大値の合計より大きい必要があり、パワーアンプやヒューズの個体差等を考慮して、パワーアンプ321、322、323それぞれの正常な場合における電流量の最大値の合計の2倍以上に設定することが望ましい。一方、携帯端末1が過熱しないよう、故障したパワーアンプによるジュール熱によってパワーアンプ近傍の温度が所定の温度、例えば60℃を超える場合、ヒューズ34が溶断する必要がある。本実施の形態では、ステップS31によって、全てのパワーアンプに電流が最大限流れるように制御するので、少なくとも(パワーアンプの数−1)×(各パワーアンプの電流の最大値)だけ、故障したパワーアンプの消費電流よりヒューズ34の電流量が多い。そのため、故障したパワーアンプの消費電流よりヒューズ34の溶断電流が大きくても、その差分が(パワーアンプの数−1)×(各パワーアンプの電流の最大値)以下であればよい。例えば、パワーアンプ数が3、各パワーアンプの電流の最大値が200mAの場合、ジュール熱によってパワーアンプ近傍の温度が60℃に至るために必要な電流量が700mAであれば、ヒューズ34の溶断電流は、700mAから1100mAの範囲であればよく、例えば、800mAとすればよい。
Here, the
(7)実施の形態では、パワーアンプ周辺の温度のしきい値として60℃を用いたが、本発明は必ずしもこの場合に限られない。例えば、しきい値は、58℃であってもよいし、65℃であってもよい。しきい値は、半導体の動作に支障を与える、電池51の動作に支障を与える、携帯端末1の表面温度が上昇してユーザに不快感を与えたりする、等の事態が生じない程度に設定する必要がある。携帯端末1の表面温度が50℃から60℃の範囲、または、それ以上の温度になると、ユーザに熱さを感じさせたりする可能性が生じる。そのため、しきい値は、好ましくは、60℃から70℃の範囲である。
(7) In the embodiment, 60 ° C. is used as the temperature threshold around the power amplifier, but the present invention is not necessarily limited to this case. For example, the threshold value may be 58 ° C. or 65 ° C. The threshold value is set to such an extent that the operation of the semiconductor, the operation of the
(8)実施の形態では、保護回路としてヒューズ34を用いたが、本発明は必ずしもこの場合に限られない。例えば、保護回路として、ヒューズ34に代えて制御部10の指示で動作するスイッチを用いてもよい。この場合、ステップS31とステップS32とに代えて、当該スイッチを開き、制御部10は当該スイッチの開状態を維持し続けるとすればよい。また、当該スイッチに直列に接続される電流測定手段をさらに保護回路の一部として追加し、ステップS31において電流測定手段で保護回路を流れる電流量を測定し、ステップS32において、当該電流量がヒューズ溶断電流に相当するしきい値を上回っていれば、当該スイッチを開き、制御部10は当該スイッチの開状態を維持し続けるとしてもよい。このようにすることで、保護回路の部品点数が増加し制御が複雑になる反面、パワーアンプの故障により全てのパワーアンプへの電流を遮断した場合、修理の際に部品交換をしなくてもよくなる。
(8) Although the
さらに、ステップS22において、制御部10は当該スイッチを開き、ステップS24において、制御部10は当該スイッチを閉じるとしてもよい。
(9)実施の形態では、パワーアンプ321、322、323は全て第3.9世代または第3世代の通信システムに対応するものであるとしたが、本発明は必ずしもこの場合に限られない。パワーアンプ321は、例えば、第4世代以降の通信システムに対応するものであってよい。または、消費電力が同等のものであれば、パワーアンプ321は、例えば、PHS(Personal Handyphone System)に対応するものであってもよいし、Wi−Fi、WiMAX、WiGig、Bluetooth(登録商標)など、任意の無線通信に対応するものであってもよい。このようにすることで、本発明は、携帯通信システムとPHSとの両対応の携帯端末、無線LAN機能を有する携帯端末、Bluetooth(登録商標)機能を有する携帯端末等、さまざまな携帯端末に適用することが可能となる。
Furthermore, in step S22, the
(9) In the embodiment, the
(10)実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができる。 (10) The embodiments are merely examples of the present invention, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
本発明に係る携帯端末は、複数の周波数帯に対応した携帯電話端末、スマートフォン等として有用である。 The mobile terminal according to the present invention is useful as a mobile phone terminal, a smart phone or the like corresponding to a plurality of frequency bands.
1 携帯端末
10 制御部
20 記憶部
30 無線部
31 RF部
321、322、323 パワーアンプ
331、332、333 アンテナ
34 ヒューズ
35 温度センサ
36 モデム部
40 入出力部
50 電力部
51 電池
101、102、103 基地局
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
アンテナに電波電力を供給するパワーアンプを周波数帯ごとに有する無線部と、
前記無線部の温度を監視する温度監視部と、
前記複数のパワーアンプの全てに対する電池からの給電を遮断する保護回路と、
前記無線部の温度が所定のしきい値を超えたことを前記温度監視部が検知した場合において、前記無線部が基地局へのデータ送信を行っていれば前記温度監視部が前記所定のしきい値以下の温度を検知するまで前記無線部にデータ送信を中止させ、前記無線部が基地局へのデータ送信を行っていなければ前記複数のパワーアンプに対する給電を前記保護回路に遮断させる制御部とを備える
ことを特徴とする携帯端末。 A mobile terminal that communicates with a base station using a plurality of frequency bands,
A radio unit having a power amplifier for supplying radio wave power to the antenna for each frequency band; and
A temperature monitoring unit for monitoring the temperature of the wireless unit;
A protection circuit that cuts off power supply from the battery to all of the plurality of power amplifiers;
In the case where the temperature monitoring unit detects that the temperature of the wireless unit has exceeded a predetermined threshold, if the wireless unit is transmitting data to the base station, the temperature monitoring unit performs the predetermined operation. A control unit that causes the radio unit to stop data transmission until a temperature equal to or lower than a threshold value is detected. If the radio unit is not transmitting data to a base station, the control unit blocks power supply to the plurality of power amplifiers. A portable terminal comprising:
前記制御部は、前記無線部の温度が所定のしきい値を超えたことを前記温度監視部が検知した場合において前記無線部が基地局へのデータ送信を行っていなければ、前記複数のパワーアンプの全ての動作状態を、最も電流量が大きくなる状態に遷移させることで、前記ヒューズに流れる電流量を増加させ、前記ヒューズを溶断させて前記複数のパワーアンプに対する給電を遮断させる
ことを特徴とする請求項1記載の携帯端末。 The protection circuit is a fuse having one end connected to all of the plurality of power amplifiers and the other end connected to a battery,
When the temperature monitoring unit detects that the temperature of the wireless unit exceeds a predetermined threshold, the control unit is configured to transmit the plurality of powers if the wireless unit is not transmitting data to the base station. All the operational states of the amplifier are changed to a state where the amount of current is maximized, thereby increasing the amount of current flowing through the fuse, and blowing the fuse to cut off power supply to the plurality of power amplifiers. The mobile terminal according to claim 1.
前記温度測定部を用いて前記無線部の温度を監視する温度監視ステップと、
前記無線部の温度が所定のしきい値を超えたことを前記温度監視ステップが検知した場合において、前記無線部が基地局へのデータ送信を行っていれば前記温度測定部が前記所定のしきい値以下の温度を検知するまで前記無線部にデータ送信を中止させ、前記無線部が基地局へのデータ送信を行っていなければ前記複数のパワーアンプに対する給電を前記保護回路に遮断させる制御ステップとを含む
ことを特徴とする制御方法。 A radio unit having a power amplifier for supplying radio wave power to the antenna for each frequency band, a temperature measurement unit for measuring the temperature of the radio unit, and a protection circuit for cutting off power supply from the battery to the plurality of power amplifiers , A method for controlling a mobile terminal that communicates with a base station using a plurality of frequency bands,
A temperature monitoring step of monitoring the temperature of the wireless unit using the temperature measuring unit ;
When the temperature monitoring step detects that the temperature of the wireless unit has exceeded a predetermined threshold, the temperature measuring unit performs the predetermined operation if the wireless unit is transmitting data to a base station. Control step of causing the radio unit to stop data transmission until a temperature below a threshold value is detected, and if the radio unit is not transmitting data to a base station, the protection circuit cuts off power supply to the plurality of power amplifiers The control method characterized by including these.
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